熱海所科研人員在海底修復珊瑚。
海南熱海所供圖
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成片的珊瑚及珊瑚礁，是天然的防波堤，能夠有效減弱海浪對海岸的衝擊。然而，珊瑚礁曾在一些海域逐步消失。
採取科學的方式修復珊瑚，對維護海洋環境和海岸安全具有重要意義。在海南省三亞市鳳凰島西側海域，多年來，研究人員年復一年地在海底「種」珊瑚。
珊瑚移植筏抵達試驗海域後，研究人員換上潛水服，向海中一躍——這是海南南海熱帶海洋研究所（以下簡稱「熱海所」）珊瑚養殖組研究人員工作的日常。
在海上試驗平臺上，熱海所所長陳宏正帶領研究團隊把採集來的珊瑚親本分解成小塊，綁在苗床上。稍後，這些珊瑚苗床將被種入海中。白天試驗、晚上研究，他們心底一直醞釀著一個計劃——在海底建起一座美麗的珊瑚花圃，培育百萬株珊瑚。
海底試驗一波三折，危險與收穫並存
在鳳凰島西側海域，成片的珊瑚浮翠流丹、層層疊疊。但在10年前，這裡還是另一番景象。只在鳳凰島西側有少量的珊瑚礁，而活著的珊瑚更是難得一見。
2011年6月8日，鳳凰島珊瑚礁生態修復工程正式開始。這一天，在三亞市原海洋與漁業局的支持下，熱海所研究團隊在鳳凰島西側、白排礁燈塔附近的海域試驗性地投下了一塊約500斤重的人工珊瑚礁，上面附著當年培育的石珊瑚苗。
「在河口地區汙染及退化性水域開展珊瑚礁生態修復，無論是技術還是模式，幾乎沒有現成的路可以走。」陳宏告訴記者，試驗一開始，難題就出現了。鳳凰島人工造島之前，石珊瑚的自然分布深度可達5至6米。而在試驗區域，水深4米以下很難見到珊瑚，殘存的極少量珊瑚主要分布在深度2米左右的淺水區。研究團隊開展調查後發現，由於水動力變弱，沉積物增多，透明度降低，新生的珊瑚苗無法在4米以下的深處附著生長。隨後，研究團隊及時調整了試驗方案。
在海底試種珊瑚充滿不確定性，同時危險重重。若不幸遇上颱風，剛開始培育的珊瑚苗種，就會在劇烈的波浪衝擊下蕩然無存。陳宏介紹，試種珊瑚的海域，透明度經常不到1米，水下伸手不見五指。一次水中作業時，他被廢棄的漁網纏住，經同伴幫助才化險為夷。
不過，艱苦和危險之後，常常會有驚喜與收穫。「我們發現，珊瑚苗在受到傷害時，會形成愈傷組織，周邊還會出現大量的新生水螅體。這些水螅體竟能夠演化成為珊瑚體，這一發現為研究珊瑚的無性繁殖技術提供了啟發。」陳宏介紹，一個水螅體的周圍會生長出4至7個新芽，新芽逐漸發展成為珊瑚苗，這大大促進了珊瑚的繁殖速度和產量。
2016年，受颱風影響，一部分珊瑚被破壞。研究所便採用無性繁殖的方式，重新培育出4萬株珊瑚苗，形成了1500平方米的珊瑚礁群雛形。在2017年年初，研究團隊對試種的珊瑚生長情況開展「回訪」統計：2016年種下的該批珊瑚成活率大於95%，開局取得了進展。2017年，熱海所在鳳凰島海域又培育了10.13萬株珊瑚苗。
充分了解每種珊瑚的個性，培育共生物種
解決了珊瑚繁育問題，如何使珊瑚長得美、長得快，成為熱海所研究團隊最關心的問題。據介紹，每種珊瑚的生存習性都有差異，只有充分了解其個性，才能精準地為它們創造良好的自然條件。
珊瑚的健康成長，離不開共生生物的陪伴。有研究表明，共生關係是珊瑚礁生態系統賴以維繫與生長的基礎，熱海所辦公室主任李玉蓉介紹：「我們發現，貨貝與軟珊瑚存在共生關係——貨貝清除軟珊瑚體表的有害微藻，而軟珊瑚則為貨貝提供生存空間。」
「還有許多共生組合，例如蟲黃藻與石珊瑚。石珊瑚需要碳來源，其利用蟲黃藻呼吸代謝產生的二氧化碳，通過酶的作用，發展為碳酸鈣骨骼，以促進珊瑚礁形成。」李玉蓉告訴記者，如果沒有蟲黃藻，也就沒有繽紛奇異的珊瑚礁島嶼和沙洲。
也就是說，利用好蟲黃藻，有助於石珊瑚的茁壯成長。由於蟲黃藻對光照強度有特定需求，熱海所研究團隊進行珊瑚礁生態修復研究時，充分考慮蟲黃藻的光線需求，安放不同的防護設施。
此外，要讓珊瑚壯起來、水面亮起來，可以採用許多其他的生物手段。熱海所研究培育組組長呂洪生告訴記者，一些海洋生物，對淨化海水水質、提高珊瑚生長速度有較好效果。
2016—2019年，在崖州灣等試驗海域，研究團隊投放了20個牡蠣濾床，總共培育了100萬個牡蠣苗及貽貝。一段時間以後，在海南省陵水縣新村潟湖，一些海洋生物濾床附近的珊瑚區，透明度平均提高12%以上。「牡蠣濾床在一定程度上改善了珊瑚礁區的海水質量，提高了蟲黃藻進行光合作用的能力。」陳宏解釋道。
後來，在珊瑚礁生態修復工作中，研究團隊根據生態系統的鏈式關係，培育與珊瑚密切相關的共生物種，如淨化水質的貝類、降低水質富營養化和提高物種多樣性的大型藻類，使珊瑚礁生態系統更加完善。
把試驗平臺搬到海面上，讓珊瑚完全擁抱自然
崖州灣海域，3萬株紅色的柳珊瑚苗種已經成活，1萬株本地特有的濱珊瑚苗長勢喜人。2013—2020年，7年間，熱海所研究團隊還在鴨公島和全富島之間的海域培育出成片的珊瑚「花園」。近10年間，他們在一些海域內培育了23萬株珊瑚。
珊瑚研究和試種的成果，離不開試驗平臺的保障。早在1996年，陳宏便在海南省陵水縣新村潟湖建設培育平臺。
2018年，熱海所在崖州灣海域建立了新的試驗平臺——海上珊瑚養殖平臺。該平臺為木質浮式平臺，面積120平方米，配套4個高密度立體養殖專用籠。
「平臺具有良好的水質環境，避免了建設陸上養殖車間而消耗大量成本；平臺上還配備了太陽能發電系統和試驗室，可充分利用太陽光，從而節約養殖車間能耗。」呂洪生說。在漂浮於海面的平臺上，珊瑚及共生生物完全「擁抱」自然，其創造的生長環境比室內養殖設施更為優異。
「未來的珊瑚花園，將是同時具備旅遊觀賞、環境保護、科學研究三位一體的綜合性生態系統。」陳宏表示，在接下來的研究中，研究團隊將逐步構建物種信息庫、建立珊瑚及其伴生物種的人工擴繁體系。研究團隊希望，海底珊瑚成群，種下的珊瑚苗能健康繁育、五彩繽紛，為海洋世界增添一抹亮色。
《 人民日報 》（ 2020年09月14日 13 版）